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今使える、IoT向け無線ネットワークとAWSアーキテクチャー

 今使える、IoT向け無線ネットワークとAWSアーキテクチャー

2023年4月26日開催『JAWS-UG IoT専門支部「Amazon絡みの無線通信を学ぼう」』で、ソラコム松下(max)が発表した資料です。

SORACOM
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April 26, 2023
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Transcript

  1. 今使える、IoT向け無線ネットワークと
    AWSアーキテクチャー
    Apr. 26, 2023
    JAWS-UG IoT 専門支部
    JAWS-UG IoT 専門支部
    松下 享平 (Max) ソラコム

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  2. 自己紹介
    株式会社ソラコム / テクノロジー・エバンジェリスト
    松下 享平 (まつした こうへい) “Max”
    静岡県民 🗻 新幹線通勤族 🚅
    講演や執筆を中心に活動、登壇回数500以上/累計
    好きな言葉「論よりコード」
    好きなAWSサービス: AWS IoT Core
    AWS ヒーロー (2020年~)

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  3. IoT で利用できる通信技術
    Wi-Fi
    PAN
    BLE, ZigBee, Wi-SUN
    LPWA
    LoRaWAN, Sigfox
    LTE-M, NB-IoT
    通信距離
    10m 30m 1km 10km
    消費電流
    100mA
    20mA
    通信速度
    100bps
    1kbps
    1Mbps
    10Mbps
    450Mbps
    NFC
    RFID
    5G
    セルラー
    3G, LTE(4G)
    近距離
    《 中継パターン 》
    長距離
    《 直接パターン 》

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  4. IoT ネットワークとは?
    IoT デバイス (= 現場) とクラウドをつなげ、通信経路確保する。
    検討点:
    ➢ アクセスポイント/基地局までの通信特性、構成パターン
    ➢ 敷設と維持費用
    CPU や
    マイコン
    通信
    モジュール
    クラウド
    IoT デバイス
    ISPや
    バックエンド
    システム
    基地局や
    接続点
    中継器
    ゲートウェイ
    中継パターン
    IoT ネットワーク
    直接パターン
    例) Wi-Fi 例) FTTx
    例) LTE
    フィールド
    ネットワーク
    アクセス
    ネットワーク
    アクセスネットワーク

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  5. IoT 向け無線ネットワークと、必要なもの
    中継パターン
    Wi-Fi
    Wi-Fi 5, 6 / Wi-Fi HaLow
    直接パターン
    セルラー
    LTE / LTE-M / 5G
    中継パターン
    LoRaWAN
    直接パターン
    Sigfox
    MCU と
    通信モジュール
    MCU と
    通信モジュール
    MCU と
    通信モジュール
    MCU と
    通信モジュール
    アクセスポイント
    アクセスポイント
    (ゲートウェイ)
    アクセス
    ネットワーク
    アクセス
    ネットワーク
    IP 化 バックエンド
    (ネットワークサーバー)
    IP 化 バックエンド
    (Sigfox Backend)
    回線契約
    (SIM)
    回線契約

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  6. AWS 接続に必要な「認証情報とライブラリ」
    MCU と
    通信モジュール
    MCU と
    通信モジュール
    MCU と
    通信モジュール
    MCU と
    通信モジュール
    アクセスポイント
    アクセスポイント
    (ゲートウェイ)
    アクセス
    ネットワーク
    アクセス
    ネットワーク
    IP 化 バックエンド
    (ネットワークサーバー)
    IP 化 バックエンド
    (Sigfox Backend)
    回線契約
    (SIM)
    回線契約
    認証情報と
    ライブラリ
    認証情報と
    ライブラリ
    認証情報と
    ライブラリ
    認証情報と
    ライブラリ
    ネットワークサーバー
    接続情報
    中継パターン
    Wi-Fi
    Wi-Fi 5, 6 / Wi-Fi HaLow
    直接パターン
    セルラー
    LTE / LTE-M / 5G
    中継パターン
    LoRaWAN
    直接パターン
    Sigfox

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  7. 中継パターン・直接パターン
    中継パターン
    近距離通信をクラウドとつなげるパターン
    (例: BLE → クラウド)
    ➢ アクセスポイントとアクセスネットワークが不可欠
    (= 敷設や維持運用、別の回線契約が発生)
    直接パターン
    現場側の構成要素を減らせるパターン
    ➢ 回線契約が不可欠
    共通:認証情報とライブラリ(SDK)
    ➢ 「IP化」する場所にインストール

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  8. AWS IoT Core for LoRaWAN とは?
    フルマネージドの LoRaWAN ネットワークサーバー(LNS)
    ➢ LNS の構築・運用と、AWS IoT Core との連携確立の手間を削減
    中継パターン
    LoRaWAN MCU と
    通信モジュール
    アクセスポイント
    (ゲートウェイ)
    アクセス
    ネットワーク
    ネットワークサーバー
    接続情報
    AWS IoT Core for LoRaWAN
    AWS IoT Core と統合済み

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  9. プロトコルと構築可能なアーキテクチャで
    見るサービスの違い
    AWS SDK
    • 使用プロトコルは HTTPS
    • AWS サービスに対し、直接アクセスしてデータ保存や呼び出しをする
    ※ AWS IoT Device SDK は AWS IoT Core との通信実装を支援
    Amazon API Gateway
    • 受け入れ可能なプロトコルは HTTPS、WSS
    • リクエストの流し先は単一サービス
    • 振り分け等は Lambda 関数や後続サービスで実装する、直列型アーキテクチャー
    AWS IoT Core
    • 受け入れ可能なプロトコルは HTTPS、WSS、MQTTS
    • リクエストの流し先は複数サービス
    • 条件に応じてメッセージをルーティングできる、並列型アーキテクチャー (Fanout)

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  10. Amazon S3
    マイコン等
    AWS IoT Core による Fanout パターンは
    スモールスタートしやすい
    AWS IoT Core Amazon Kinesis
    Data Firehose
    Amazon DynamoDB
    Aに影響なく
    BやCを追加・削除
    他のサービス
    IoT ビジネスの要求と共に
    拡張ができる
    AWS Cloud
    ルール
    A
    ルール
    B
    ルール
    C

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  12. #AWSIoTExpressLink
    #ESP32
    #技適特例申請
    https://github.com/aws-events/aws-dev-day-tokyo-2023-cfp/issues/75
    👍

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  13. IoTの「つなぐ」を簡単に
    You Create. We Connect.

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